关于建筑结构设计中剪力墙设计的探讨李启友

关于建筑结构设计中剪力墙设计的探讨李启友

李启友

关键词：建筑结构；结构设计；剪力墙设计

前言

建筑结构设计中的剪力墙设计需要设计人员考虑到诸多的设计要素，只有这样才能够以更加全面的设计来避免对于建筑结构的稳定性造成影响，并且能够设计出具有良好工程强度的建筑结构。

1剪力墙设计简析

剪力墙设计是一项系统性的设计工作，以下从设计重要性、基本结构设计、剪力墙作用、结构布置要点等方面出发，对于剪力墙设计进行了分析。

1.1设计重要性

剪力墙设计有着很高的重要性。近年来随着我国的建筑行业的快速发展，在这一过程中越来越多的高层建筑出现在了全国各个城市中。因此这也意味着在这种建筑高层化的形势下，建筑结构设计这项工作具有了更强的现实意义和实际重要性。其次，剪力墙设计的重要性还体现在其能够直接的对于建筑结构的稳定性产生较大的影响。因此这也使得建筑结构设计中剪力墙结构成为了一个非常重要的环节。与此同时，剪力墙设计的重要性还体现在其能够为整个建筑的安全、稳定作出相应的保障。因此这意味着设计人员可以通过增加剪力墙洞口宽度的方式来有效的减小连梁刚度。这主要是因为当整体结构的刚度降低时地震带来的影响也会因此降低，并可以切实的保证连梁所具有的承载力不会存在非常严重的超限问题。

1.2基本结构设计

剪力墙设计需要遵循相应的基本结构设计。设计人员在基本结构设计的过程中应当使建筑在结构布置以及平面布置方面所具有的要求能够得到保障。其次，设计人员在剪力墙基本结构设计的过程中应当确保其能够更加符合现今高层建筑的建设需求和设计特点。与此同时，设计人员在剪力墙基本设计过程中应当确保折减系数实际上大于关于建筑结构设计中剪力墙设计系数。这主要是因为只有在这种折减系数下才能够使连梁所承受到的竖向荷载能够得到保障，并且也能够为建筑投入使用后使用寿命的延长奠定了重要的基础。

1.3剪力墙作用

剪力墙设计的最为主要目标在于更好地体现出剪力墙的作用。通常来说剪力墙的作用是体现在不同的方面的。并且剪力墙在建筑中的应用实际也能够起到非常积极的促进作用。例如剪力墙的存在能够使得建筑具有较大的侧向刚度。但是在这一过程中需要注意的是，剪力墙的投入使用实际上也存在着相应的缺点，例如其会使得建筑的间距往往会受到一定的限制。并且对于这种不同的建筑结构来说并不是每一种剪力墙都非常适合布置在空间较大的建筑中。与此同时，设计人员在剪力墙设计过程中也应当注重避免将单片剪力墙长度设计过大的问题，从而能够有效的避免使用周期变短和抗震能力降低等问题的出现。

1.4结构布置要点

剪力墙设计有着相应的要点。设计人员在剪力墙结构布置过程中应当首先确保楼面荷载以及结构自重可以通过楼面传递到剪力墙上。在这一过程中结构布置本身具有着多种表现形式，因此这意味着设计人员在对于竖向荷载进行计算时应当注重以其受荷面来进行计算，而在水平荷载计算时则应当主要是借助计算机的计算能力来对其进行计算。通过这种建筑受力情况的科学估算就能够有效地为设计人员后续的结构布置提供重要的基础数据，并且也能够为建筑结构设计中剪力墙设计奠定重要的基础。

2建筑结构设计中剪力墙设计

建筑结构设计中剪力墙设计包括了诸多内容，以下从保证受力均匀、优化设计步骤、合理设计厚度、连梁设计工作、边缘构件设计等方面出发，对于建筑结构设计中剪力墙设计进行了分析。

2.1保证受力均匀

建筑结构设计中剪力墙设计首先需要保证受力的均匀。设计人员在保证结构受力均匀的过程中应当以双向布置的方式形成空间结构。其次，在剪力墙布置过程中非常关键的一个问题就是要保证力所具有的均衡性，因此这意味着设计人员应当注重通过建筑中心同刚度中心距离的接近来避免建筑出现扭转效应。与此同时面设计人员在对于建筑剪力墙进行实际的布置与设计时，往往会发现当剪力墙抗侧刚度过大时其所具有的自振周期也会随之增大。因此为了有效的解决这一问题，设计人员在保证受力均匀的过程中可以通过加大墙体间距的方式使结构的抗侧移刚度能够得到降低并且有效地提升高层建筑的稳定性，最终也能够对连梁抗剪承载力的不超限情况起到一个保障作用。

2.2优化设计步骤

建筑结构设计中剪力墙设计需要合理的优化设计步骤。设计人员在优化设计步骤的过程中应当对于剪力墙结构设计的步骤进行充分的了解，然后在此基础上科学的对于墙肢所具有的厚度与长度进行确定。其次，设计人员在优化设计步骤的过程中还应当适时的开展连梁以及边缘构件的设计，从而能够在此基础上更好地对于地震荷载进行计算。与此同时，设计人员在优化设计步骤的过程中还应当避免最终的剪力墙厚度大于填充墙厚度，从而能够在在联系建筑实际情况、相关建筑设计规程的基础上对其进行更加科学、合理的设计。

2.3合理设计厚度

建筑结构设计中剪力墙设计在于合理的控制设计厚度。设计人员在合理设计厚度的过程中应当避免其长度过长。其次，设计人员在合理设计厚度的过程中还应当对于墙肢长度设置进行一定的控制，从而能够在此基础上切实的避免长度过长现象的出现。与此同时，设计人员在合理设计厚度的过程中应当对于剪力墙所具有的稳定性以及刚度作出切实的保证，然后在此基础上根据适当的比例对剪力墙进行确定，最终能够有效的提升建筑剪力墙所具有的强度和刚度。

2.4连梁设计工作

建筑结构设计中剪力墙设计应当着眼于连梁设计工作。通常来说连梁本身就是对墙肢之间进行连接的梁，对于这一部件的设计不仅能够帮助设计人员对于不同的墙肢进行连接，与此同时也能够在水平荷载的作用下避免墙肢因为出现较大程度的变形。其次，设计人员在连梁设计工作中应当对做好截面尺寸以及连梁跨高比这两个指标，在这一过程中如果连梁刚度过大，则需要设计人员对其进行适当的折减。与此同时，设计人员在连梁设计工作时应当能够允许其适当的出现开裂的情况，并且以这种开裂情况的存在将内力转移到墙体上来实现合理折减的目标。

2.5边缘构件设计

建筑结构设计中剪力墙设计要点在于边缘构件设计。设计人员在边缘构件设计的过程中应当使其能够具有着更高的基线承载力，例如设计人员应当确保边缘构件设计相比无约束情况具有50%以上的强度提升。其次，设计人员在边缘构件设计时应当在联系建筑实际情况的基础上对于边缘构件进行合理的的设置同时还需要需要我们做好数据分析工作。与此同时，设计人员在边缘构件设计工作中应当在遵照设计重点的基础上更加充分的联系建筑结构的实际情况，最终能够在此基础上更加有效的提升剪力墙的工程合理性。

3结语

剪力墙设计始终是建筑结构设计的重要组成部分。因此设计人员需要对于剪力墙设计的内涵有着清晰的了解，从而能够在此基础上设计出更加优秀的建筑结构。

参考文献：

[1]王敏，王丽，王瑞斌，许艺，李娜，张静．世界范围剪力墙材料改进领域专利技术现状[J]．科技传播，2013（04）

[2]王敏，黄竞，胡静，刘洪雨，陈亮，王丽．基于材料改进的剪力墙典型专利[J]．科技传播，2013（03）

[3]赵鑫，姜旸．剪力墙结构（含少量短肢墙）结构体系探索研究[J]．科技传播，2013（16）